摘要：標(biāo)準(zhǔn)模塊附帶了一個標(biāo)準(zhǔn)模塊庫。它返回一個如果調(diào)用不傳遞參數(shù)，則列出當(dāng)前已經(jīng)定義的所有名字用可以查看所有的內(nèi)置類型變量函數(shù)等，方法是借助標(biāo)準(zhǔn)模塊模塊高級技巧總結(jié)的搜索路徑，順序一定要搞得清編譯后的文件內(nèi)置函數(shù)查看模塊定義的名字。

上一節(jié)，我們講解了Python模塊的基礎(chǔ)知識，這一節(jié)我們繼續(xù)深入了解模塊的更多知識，從而讓大家全面了解、掌握和運(yùn)用模塊到我們實(shí)際的編程中。

在上一節(jié)中有一句話“接著我們在這個文件所在目錄運(yùn)行Python解釋器IPython”，不知道大家還記不記得。這就話背后隱含的意思是，在這個文件（模塊）目錄下，我們才可以import到這個模塊，否則會報錯，說找不到這個模塊。這里，就涉及到了Python模塊的搜索路徑。

當(dāng)一個名為mylib的模塊被導(dǎo)入時，解釋器首先搜索內(nèi)置模塊是不是有該名字的模塊。
如果沒有找到，接著搜索sys.path列出的目錄下面是不是有名為mylib的模塊。

sys.path的初始化按以下幾個路徑的順序：
**（1）包含輸入腳本的目錄，如果沒有輸入腳本則是當(dāng)前目錄；
（2）環(huán)境變量PYTHONPATH（一個目錄名稱的列表）；
（3）Python庫的安裝目錄。**

下面我們來驗(yàn)證一下sys.path所包含的路徑，編寫一個Python文件initpath.py如下：

# Author: veelion
# file: initpath.py

import sys
print("
".join(sys.path))

命令行下運(yùn)行：python3 initpath.py得到如下結(jié)果：

$ python mylib.py
/home/veelion/p2/tutorial/md_Python/codes
/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python37.zip
/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7
/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/lib-dynload
/usr/lib/python3.7
/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/site-packages

我們可以發(fā)現(xiàn)，initpath.py所在的目錄是sys.path列表的第一個元素。符合上面三條原則的順序。

接下來我們通過交互式Python解釋器來看看sys.path，運(yùn)行CPython解釋器再導(dǎo)入sys：

>>> import sys
>>> sys.path
["", "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python37.zip", "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7", "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/lib-dynload", "/usr/lib/python3.7", "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/site-packages"]

細(xì)心的小猿可以發(fā)現(xiàn)，sys.path的第一項是個空字符串，和運(yùn)行腳本方式下的第一項——當(dāng)前路徑不一樣。為什么會是空字符串呢？

這是因?yàn)椋?dāng)交互式運(yùn)行Python解釋器時（或者腳本是從標(biāo)注輸入讀取的），可以認(rèn)為傳給解釋器的腳本文件路徑為空，那么就把sys.path[0]設(shè)置為空字符串，它告訴Python搜索模塊時先從當(dāng)前文件夾開始。

以上兩種方法驗(yàn)證的sys.path都符合預(yù)期，然而IPython有點(diǎn)例外。

In [1]: import sys

In [2]: sys.path
Out[2]: 
["/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/bin",
 "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python37.zip",
 "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7",
 "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/lib-dynload",
 "/usr/lib/python3.7",
 "",
 "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/site-packages",
 "/home/veelion/.virtualenvs/py3.7/lib/python3.7/site-packages/IPython/extensions",
 "/home/veelion/.ipython"]

IPython 并沒有把當(dāng)前路徑放在第一項。這樣就會導(dǎo)致你寫的模塊與系統(tǒng)模塊重名時，它import的是系統(tǒng)模塊而不是你寫的模塊，而前面兩種方式就是導(dǎo)入你寫的模塊而非系統(tǒng)模塊。這一點(diǎn)在使用IPython時要格外注意。

注意你可以在程序中修改sys.path。sys.path是一個Python的列表結(jié)構(gòu)，我們可以像修改列表那樣修改它，增加、刪除、修改路徑順序。比如，可以通過sys.path.insert(0, "my-module-path")來把我們自己寫的模塊的路徑放到搜索路徑的最前面，優(yōu)先搜索自己的模塊。

為了加速模塊的加載時間，Python會緩存已經(jīng)編譯好的模塊，并把它們放在與模塊同級目錄下的__pycache__文件夾下面，編譯好的模塊的命名方式為：module.version.pyc，其中的version包含Python的版本號。比如：

$ ls __pycache__/
m1.cpython-36.pyc  m2.cpython-36.pyc

cpython-36就是編譯這個模塊的Python信息：用CPython 3.6 進(jìn)行編譯的。這種命名方式方便不同版本的Python編譯的模塊同時存在而不造成沖突。

Python在兩種情況下不檢查緩存。
其一，它總是重新編譯并且不存儲直接從命令行加載的模塊的結(jié)果。
其二，如果沒有模塊源碼文件，它不會檢查緩存。要支持非源（僅編譯）分發(fā)，已編譯的模塊必須位于源碼目錄中，并且不得有模塊源碼。

舉個例子理解一下這兩點(diǎn)：
（1）如果在命令行下運(yùn)行python m1.py，Python總是從新編譯m1.py，但不會保存pyc文件，因?yàn)槊看味加兄匦戮幾g就沒必要保存了。
（2）如果我們導(dǎo)入m1模塊時，搜索路徑目錄下只有m1.pyc而沒有m1.py文件，那就直接導(dǎo)入m1.pyc。這種方式適合把編譯好的pyc發(fā)布給其他人而不是給它們源代碼，使用這種方式時，把.pyc文件從__pycache__中拷貝到.py文件相同的目錄下并刪掉.py文件即可。

（1）模塊compileall可以把一個文件夾下所有的py文件編譯成.pyc文件。
它的使用很簡單，命令行運(yùn)行的格式如下：
python -m compileall 文件夾或文件名
更多選項可以通過：python -m compileall -h查看。

（2）編譯成.pyc文件時，可以給Python命令兩個選項：-O和-OO，使得編譯后的文件更小。
-O?去除assert語句；
-OO?去除assert語句和__doc__ string。
根據(jù)情況來使用這兩個選項，用compileall編譯文件時加這個選項就是這樣子的：
python -O -m compileall 文件夾或文件名

生成的pyc文件名稱里面有opt-標(biāo)簽，-O的標(biāo)簽是opt-，-OO的標(biāo)簽就是opt-2。比如：

$ ls -F -1 __pycache__/
m1.cpython-36.opt-1.pyc
m1.cpython-36.opt-2.pyc
m1.cpython-36.pyc

（3）.pyc和.py文件都不會使程序運(yùn)行得更快（不會提高運(yùn)行速度）。但是，.pyc文件能使加載速度更快，因?yàn)樯倭司幾g的過程。

Python附帶了一個標(biāo)準(zhǔn)模塊庫。其中一些模塊內(nèi)置在解釋器中，它們提供對不屬于語言核心但仍然內(nèi)置的操作的訪問，以提高效率或提供對系統(tǒng)調(diào)用等操作系統(tǒng)原語的訪問。這些模塊的集合是一個配置選項，它也取決于底層平臺。例如，winreg模塊僅在Windows系統(tǒng)上提供。一個值得注意的模塊是sys，它內(nèi)置于每個Python解釋器中。

Python的標(biāo)注模塊會在我們今后的編程中不斷遇到和使用，具體的學(xué)習(xí)可以在今后用到時再學(xué)習(xí)。你需要記住的一點(diǎn)是：當(dāng)你寫Python代碼需要某些基本功能時，一定要先找找看是否已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)模塊存在，是否已經(jīng)有人寫好了包含這些功能的模塊，最后才要覺得自己要不要實(shí)現(xiàn)這些功能。

dir()用來查看模塊里面定義的名字，包括：變量名，模塊名，函數(shù)名等等。
它返回一個list：

In [5]: import my_first_module

In [6]: dir(my_first_module)
Out[6]: 
["MY_NAME",
 "__builtins__",
 "__cached__",
 "__doc__",
 "__file__",
 "__loader__",
 "__name__",
 "__package__",
 "__spec__",
 "my_add",
 "my_print"]

如果調(diào)用dir()不傳遞參數(shù)，則列出當(dāng)前已經(jīng)定義的所有名字：

In [1]: import my_first_module

In [2]: dir()
Out[2]: 
["In",
 "Out",
 "_",
 "__",
 "___",
 "__builtin__",
 "__builtins__",
 "__doc__",
 "__loader__",
 "__name__",
 "__package__",
 "__spec__",
 "_dh",
 "_i",
 "_i1",
 "_i2",
 "_ih",
 "_ii",
 "_iii",
 "_oh",
 "exit",
 "get_ipython",
 "my_first_module",
 "quit"]

用dir()可以查看所有的內(nèi)置類型、變量、函數(shù)等，方法是借助標(biāo)準(zhǔn)模塊builtins：

>>> import builtins
>>> dir(builtins)
["ArithmeticError", "AssertionError", "AttributeError", "BaseException", "BlockingIOError", "BrokenPipeError", "BufferError", "BytesWarning", "ChildProcessError", "ConnectionAbortedError", "ConnectionError", "ConnectionRefusedError", "ConnectionResetError", "DeprecationWarning", "EOFError", "Ellipsis", "EnvironmentError", "Exception", "False", "FileExistsError", "FileNotFoundError", "FloatingPointError", "FutureWarning", "GeneratorExit", "IOError", "ImportError", "ImportWarning", "IndentationError", "IndexError", "InterruptedError", "IsADirectoryError", "KeyError", "KeyboardInterrupt", "LookupError", "MemoryError", "ModuleNotFoundError", "NameError", "None", "NotADirectoryError", "NotImplemented", "NotImplementedError", "OSError", "OverflowError", "PendingDeprecationWarning", "PermissionError", "ProcessLookupError", "RecursionError", "ReferenceError", "ResourceWarning", "RuntimeError", "RuntimeWarning", "StopAsyncIteration", "StopIteration", "SyntaxError", "SyntaxWarning", "SystemError", "SystemExit", "TabError", "TimeoutError", "True", "TypeError", "UnboundLocalError", "UnicodeDecodeError", "UnicodeEncodeError", "UnicodeError", "UnicodeTranslateError", "UnicodeWarning", "UserWarning", "ValueError", "Warning", "ZeroDivisionError", "_", "__build_class__", "__debug__", "__doc__", "__import__", "__loader__", "__name__", "__package__", "__spec__", "abs", "all", "any", "ascii", "bin", "bool", "bytearray", "bytes", "callable", "chr", "classmethod", "compile", "complex", "copyright", "credits", "delattr", "dict", "dir", "divmod", "enumerate", "eval", "exec", "exit", "filter", "float", "format", "frozenset", "getattr", "globals", "hasattr", "hash", "help", "hex", "id", "input", "int", "isinstance", "issubclass", "iter", "len", "license", "list", "locals", "map", "max", "memoryview", "min", "next", "object", "oct", "open", "ord", "pow", "print", "property", "quit", "range", "repr", "reversed", "round", "set", "setattr", "slice", "sorted", "staticmethod", "str", "sum", "super", "tuple", "type", "vars", "zip"]

（1）Python的搜索路徑，順序一定要搞得清；
（2）編譯后的.pyc文件；
（3）dir()內(nèi)置函數(shù)查看模塊定義的名字。